Hoat dong cua may gia toc hat nhan lon nhat the gioi

Cac cu soc proton ben trong LHC may gia toc hat nhan lon nhat the gioi se giai phong hoi nong manh gap 100.000 lan hoi nong cua tam mat troi va se cho phep do tim ra hat Higgs...

Ben trong LHC. (Anh: AFP)

May gia toc hat nhan (Large Hadron Collider - LHC) co nhiem vu do cac hat co ban cua vat chat ma nganh vat ly ly thuyet da tien doan nhung chua tung quan sat duoc. Dac biet, no cung phai dua ra anh sang nhung hat duoc goi la "sieu song song" tao nen vat chat den (cung nang luong toi chiem 96% vu tru; trong khi cac vat chat nhin thay duoc chi chiem 4%).

Trung tam dieu khien LHC (Anh: AFP)

"Sau khi phong chum tia nay vao, chung toi da phai doi 5 giay moi nhan duoc cac du lieu" - Giam doc Du an LHC, Lyn Evans cho biet. Sau do, mot tia sang loe tren man hinh dieu khien cho thay chum tia nay da thuc su di vao doan ong dau tien. Gan mot gio sau khi khoi dong, chum tia da quet mot vong hoan chinh dau tien trong ong. Muc tieu chinh ma cac nha khoa hoc de ra cho ngay thu nghiem dau tien nay nhu vay la da hoan thanh.

Qua trinh khoi dong nay se duoc tiep tuc voi viec phong mot chum tia thu hai quay theo chieu nguoc lai. Vai tuan nua, nhung cu va cham proton dau tien se dien ra voi nguon nang luong len den 450 gigaeletronvolts (Gev), tuc la gan bang mot nua cong suat cua may Fermilab khoi dong tai Chicago (den nay van la may gia toc hat nhan lon nhat). Chac la phai nhieu tuan hoac thang nua, nang luong duoc khoi dong trong LHC se phan ra thanh nhieu cap do khong dong deu de len den muc 7 teraelectronvolts (Tev), tuc la cao hon cong suat cua Fermilab 7 lan.

Qua trinh van hanh LHC se dien ra nhanh dan. Nang luong cua nhung hat proton dau tien duoc phong vao ong la 0,45 tera-electron-volts (1 TeV = 1 trieu trieu electron-volts). Tu nay den cuoi nam, nang luong nay se tang len den 5 TeV de den nam 2010, khi LHC chay het cong suat, se dat duoc 7 TeV, nghia la moi khi 2 proton va vao nhau, chung se tao ra 1 nang luong la 14 TeV. Cu the, moi 1 su va cham se giai phong nang luong tuong duong nang luong do mot dan 14 con muoi sinh ra, nhung tap trung vao mot khong gian nho hon 1/1000 ty lan so voi do lon co the 1 con muoi. Suc cong pha nay cao hon rat nhieu so voi suc cong pha cua cac may gia toc hat nhan truoc day.

Du an khong lo LHC

Du an LHC do To chuc nghien cuu hat nhan chau Au CERN thuc hien voi chi phi 3,76 ti o-ro, da huy dong trong hon mot thap ky hang ngan nha vay ly va ky su tren toan the gioi. Rieng cac cuoc thu nghiem cua CERN phuc vu LHC, da thu hut 8000 nha vat ly nguyen tu (tuc la 1/2 tong so chuyen gia linh vuc nay cua toan the gioi). Nhieu nuoc da dong gop tai chinh cho LHC (Nhat Ban tu nam 1995, roi An Do, Nga, Canada, Trung Quoc, My...)

Nhung nam 1980, My, Nga va chau Au da chay dua de lap rap may gia toc hat nhan manh nhat. Nam 1993 nguoi My da mo 1 du an canh tranh voi LHC, trien khai tai Texas

So di chau Au thanh cong, la do da tap hop duoc cac chuyen gia dau nganh tren khap hanh tinh, da dam lam va biet ap dung nhung cong nghe phu hop (chu yeu duoc phat trien tai Uy ban Nang luong hat nhan Phap).

“Big Bang”: LHC bat dau hoat dong (Anh: Challenges.fr)

Muc tieu cua LHC, "do la hieu duoc cach hoat dong cua vat chat co ban nhat" - ong Daniel Denegri - mot chuyen gia vat ly phu trach thu nghiem CMS (mot trong bon bo do hat duoc gan xung quanh duong ong) noi.

Bo do CMS la mot may cong nghe cao nang 12500 tan, duoc 1800 nha vat ly cua 32 nuoc cong tac de thiet ke va lap dat. Bo do nay co vo khoi lop voi cong nghe cuc ky tien tien. Moi lop duoc thiet ke de dam nhan 1 nhiem vu dac biet, va khi cac lop nay cung hoat dong, chung se cho phep CMS xac dinh va do that chinh xac nang luong cua tat ca cac hat sinh ra trong cac cu soc proton - proton cua LHC.

Cac lop cua bo do CMS duoc lap rap theo hinh xilanh dong tam xung quanh 1 diem va cham. Trung tam cua CMS co khoi nam cham sieu dan lon nhat voi tu truong manh nhat va nang luong tich luy trong khoi nay la lon nhat cho den nay. Khoi nam cham co duong kinh 6m, dai 13m, co tu truong 4 Tesla, tuc la nang luong 2,5 Giga Joules, du lam chay 18 tan vang. CMS co tong so 15 trieu diem tiep xuc dien tu, duoc dieu khien boi nhung may tinh sieu manh cung cap thong tin ma bo do truyen cho.

Cac cu soc proton ben trong LHC se giai phong hoi nong manh gap 100.000 lan hoi nong cua tam mat troi va se cho phep do tim ra hat Higgs, mot loai hat bi an tao khoi luong cho tat ca cac hat khac theo thuyet "Mo hinh chuan" (Hat Higgs con goi la "hat thanh", mang ten nha vat ly dua ra gia thiet ve su ton tai cua no cach day 44 nam).

Nang luong cuc manh duoc su dung cung se cho phep tai tao trong vong mot phan giay tinh trang vu tru trong mot phan tram ngan giay dau tien sau vu no Big Bang cach day 13,7 ti nam. Cac vu no cung co the tao ra nhung ho den nho ma cac chuyen gia vat ly cua To chuc nghien cuu hat nhan chau Au dam bao la khong gay nguy hiem gi, boi vi chung chi xuat hien chop nhoang. Mot vai nha khoa hoc lo lang rang nhung ho den do se hap thu tat ca vat chat xung quanh chung, gay ra ngay tan the.

• Tran Cong (Theo Yahoo.fr, Nouvelobs.com, Liberation.fr)